Les solides cristallins sont constitués de motifs tridimensionnels répétés ou de réseaux de molécules, d'ions ou d'atomes. Ces particules ont tendance à maximiser les espaces qu'elles occupent, créant des structures solides, presque incompressibles. Il existe trois principaux types de solides cristallins: moléculaire, ionique et atomique. Les solides atomiques, cependant, peuvent être distingués en outre selon qu'ils sont le groupe 8A, le réseau ou les solides cristallins métalliques (faisant six types totaux).

Molecular

Les solides cristallins moléculaires sont composés de molécules, qui sont maintenues ensemble par des forces inter-particules de dispersion (ou de Londres), de dipôle-dipôle et de liaison hydrogène. Ce sont toutes des forces intermoléculaires, qui sont considérablement plus faibles que les forces intramoléculaires, telles que les liaisons ioniques. Les solides cristallins moléculaires sont assez mous, font de mauvais conducteurs électriques et thermiques et ont des points de fusion faibles à modérés. Les exemples courants incluent la glace (H20) et la glace carbonique (C02).

Les ions ioniques

Les solides cristallins ioniques - qui sont constitués d'ions positifs et négatifs maintenus ensemble par l'attraction ionique - entrent dans trois formes de base: avec des trous trigonaux, des trous tétraédriques et des trous octaédriques. Tous ces différents arrangements comportent typiquement de plus petits ions remplissant les trous et les plus grands constituant la structure primaire. Les solides cristallins ioniques sont connus pour leurs points de fusion élevés et pour être durs et cassants. Les exemples courants incluent le chlorure de sodium (NaCl), l'oxyde de magnésium (MgO) et le fluorure de calcium (CaF2).

Les atomes atomiques

Les solides cristallins atomiques sont constitués d'atomes maintenus ensemble par dispersion. Ces solides sont mous, font de mauvais conducteurs électriques et thermiques et ont des points de fusion bas.

Groupe 8A

Les solides cristallins du groupe 8A sont une variété spécifique de solides cristallins atomiques. Ils sont constitués de gaz nobles solidifiés et inertes [tels que le néon (Ne), l'argon (Ar), l'hélium (He) et le radon (Rn)], et ne peuvent apparaître qu'à des températures incroyablement basses (presque nulles).

Réseau

Les solides cristallins du réseau sont constitués d'atomes qui sont maintenus ensemble par des liaisons covalentes. Ils sont incroyablement durs, ont des points de fusion élevés et sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité. Certains des solides cristallins les plus connus - en particulier le quartz (SiO2) et les diamants (C) - tombent sous la catégorisation du réseau.

Métalliques

Les solides cristallins métalliques comportent des atomes qui sont maintenus ensemble par les liaisons métalliques, qui sont de nature électromagnétique. Ces liaisons confèrent aux structures cristallines métalliques leurs qualités distinctives de conductrices ductiles, malléables et fortes de la chaleur et de l'électricité. Les points de fusion et la dureté des cristaux métalliques peuvent varier de faible à très élevé et de doux à dur. Certains des exemples les plus courants comprennent le zinc (Zn) et le fer (Fe).